CN106675992B - 一种控制微藻培养循环的搅拌系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制微藻培养循环的搅拌系统，其技术要点是：包括控制系统、容器以及设置在容器内的搅拌装置，所述容器的顶部设有用于固定搅拌装置的顶盖，所述控制系统用于控制搅拌装置，所述搅拌装置包括马达、旋转杆、第一旋转叶片以及第二旋转叶片，所述第一旋转叶片与第二旋转叶片安装在旋转杆上，所述第二旋转叶片置于第一旋转叶片的底部，所述马达用于驱动旋转杆，所述第一旋转叶片靠近轴端的部位为平片结构，远离轴端的为反螺旋斜式叶片，第二旋转叶片为多叶片式螺旋结构，本发明的一种控制微藻培养循环的搅拌系统，能够控制螺旋藻培养液的自上而下、有里向外长的循环搅拌。
Description
技术领域
本发明属于微藻研究与生产领域，更具体的说，它涉及一种控制微藻培养循环的搅拌系统。
背景技术
影响微藻生长的培养条件主要有营养状况、温度、光照等，它们相互作用共同影响微藻的生长速率和产品的化学组成。而在微藻培养过程中，对其培养液进行适当的搅拌是促进微藻生长不可缺少的措施。通过搅拌能产生间歇光效应，获得类似光---暗周期的效果，提高微藻的光合作用效率；充分混匀营养物质的浓度，利于微藻对培养液中营养物质的吸收利用，还可防止由于藻体周围O2的积累对微藻光合作用的抑制效应；防止藻体下沉带来的细胞死亡和厌氧分解。但搅拌过程中，搅拌的方式和强度不当均会对藻体本身或生长环境带来伤害作用或不利的影响。
目前，微藻的培养主要有以科学研究和生产开发为目的的养殖。前者多以密闭式光生物反应器系统为主，后者以露天开放式水平池培养系统为主。通常会采用浆板轮、螺旋桨、泵或借助于气升作用加强循环流动，一方面会给培养液带来空气中微生物的污染，另一方面会因过高的剪切力对藻丝体产生伤害。而以密闭式光生物反应器系统来培养微藻均是主要用于医用或食用的目的，为了保证品质及其稳定性，隔绝空气微生物的污染以及减少对藻的伤害就显的尤其重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够对微藻在培养过程中控制培养液的自上而下、有里向外的循环搅拌。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种控制微藻培养循环的搅拌系统，包括控制系统、容器、导流板以及设置在容器内的搅拌装置，所述容器的顶部设有用于固定搅拌装置的顶盖，所述控制系统用于控制搅拌装置，所述搅拌装置包括马达、旋转杆、第一旋转叶片以及第二旋转叶片，所述第一旋转叶片与第二旋转叶片安装在旋转杆上，所述第二旋转叶片置于第一旋转叶片的底部，所述马达用于驱动旋转杆，所述第一旋转叶片靠近轴端的部位为平片结构，远离轴端的为反螺旋斜式叶片，第二旋转叶片为多叶片式螺旋结构，所述导流板固定在容器内壁，且与第二旋转叶片螺旋方向一致的方向至下而上的方向螺旋。
通过采用上述技术方案，马达在驱动旋转杆的时候，旋转杆带动第一旋转叶片与第二旋转叶片转动，第一旋转叶片靠近轴端的部位为平片结构，远离轴端的为反螺旋斜式叶片，主要是产生由下向上的水循环，而第二旋转叶片为多叶片式螺旋结构，主要辅助外圈由上向下的水循环，其中两个叶片吃水一边均为钝形处理，减少剪切力，导流板固定在容器内壁，呈螺旋结构，保证上部的水充分的循环并充分的接受光照。
本发明进一步设置为：所述控制系统包括控制器和显示屏，所述控制器用于控制马达，所述显示屏用于呈现马达的工作状态。
通过采用上述技术方案，能够起到马达间歇工作的技术效果。
本发明进一步设置为：所述马达与顶盖之间设有水平及固定环，所述水平及固定环上设有旋转杆配合的固定孔。
通过采用上述技术方案，能够起到马达的水平及固定。
本发明进一步设置为：所述水平及固定环与顶盖之间设有防水圈。
通过采用上述技术方案，能够防止容器内的水溅出。
本发明进一步设置为：所述容器呈方形设置，且为开口朝上的壳体，所述容器的底部由四个梯形拼接而成，并且所述底部由边侧向中部凹陷。
通过采用上述技术方案，容器为方形设计保证循环过程中有足够的阻力，避免形成涡流，容器的底部中间内陷保证中间部位水的循环有足够的落差，避免与外周水循环完全一致，形成常规的类似龙卷风的循环，容器的底部四周梯形拼接斜面的结构保证在底部让外周的水流能快速的进入内圈，形成由外向里的循环，保证循环的合理性的同时，更能有效的起到通过水循环既能将盐分充分溶解的功能。
附图说明
图1为本发明一种控制微藻培养循环的搅拌系统的结构示意图。
图2为容器结构示意图。
图中： 1、容器；2、马达；3、旋转杆；4、第一旋转叶片；5、第二旋转叶片；6、控制器；7、显示屏；8、水平及固定环；9、防水圈；10、导流板。
具体实施方式
参照图1至图2所示，本案例实施的一种控制微藻培养循环的搅拌系统，包括控制系统、容器1、导流板10以及设置在容器1内的搅拌装置，所述容器1的顶部设有用于固定搅拌装置的顶盖，所述控制系统用于控制搅拌装置，所述搅拌装置包括马达2、旋转杆3、第一旋转叶片4以及第二旋转叶片5，所述第一旋转叶片4与第二旋转叶片5安装在旋转杆3上，所述第二旋转叶片5置于第一旋转叶片4的底部，所述马达2用于驱动旋转杆3，所述第一旋转叶片4靠近轴端的部位为平片结构，远离轴端的为反螺旋斜式叶片，第二旋转叶片5为多叶片式螺旋结构，所述导流板10固定在容器1内壁，且与第二旋转叶片5螺旋方向一致的方向至下而上的方向螺旋。
所述控制系统包括控制器6和显示屏7，所述控制器6用于控制马达2，所述显示屏7用于呈现马达2的工作状态，所述马达2与顶盖之间设有水平及固定环8，所述水平及固定环8上设有旋转杆3配合的固定孔，所述水平及固定环8与顶盖之间设有防水圈9。
所述容器1呈方形设置，且为开口朝上的壳体，所述容器1的底部由四个梯形拼接而成，并且所述底部由边侧向中部凹陷。
控制系统包括马达2工作时间控制（工作45分钟，休息15分钟）、强光下马达2转速控制（150rpm-210rpm）、弱光下马达2转速控制（80rpm-120rpm）。
第一旋转叶片4靠近轴端的部位为平片结构，长度为3-6cm，远离轴端的为反螺旋斜式叶片，长度为4-6cm，第一叶片的安置在水下且离水液面2-3cm处，第二旋转叶片5的三叶片从轴端到叶末端的径长3-6cm，安装位置位于上面叶片下方1-3cm处。
通过对微藻的培养容器1结构及搅拌装置进行优化设计，对密闭式培养环境中的微藻培养液实现自上而下、由里向外的循环搅拌方式，微藻的培养容器1整体结构采用圆柱形设计，侧壁设有导流板；或者微藻的培养容器1整体结构采用方形设计，且底部中间内陷以及四周梯形拼接斜面的结构；第一旋转叶片4采用外圈反螺旋桨式结构，第二旋转叶片5采用螺旋桨式结构的设计，采用嵌入式智能控制系统，在固有的参数控制下自动运行或人工自主控制运行，有效的控制微藻的充分循环，且实现营养源的快速溶解搅拌的作用，安置方便、空间占居小、节约能源、美观易清洗等，在整个微藻培养过程中可以做到全程控制，不产生新的空气微生物及因剪切力损伤的问题，有效的保证了微藻在培养过程中的品质及稳定性。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (5)
1.一种控制微藻培养循环的搅拌系统，其特征在于：包括控制系统、容器、导流板以及设置在容器内的搅拌装置，所述容器的顶部设有用于固定搅拌装置的顶盖，所述控制系统用于控制搅拌装置，所述搅拌装置包括马达、旋转杆、第一旋转叶片以及第二旋转叶片，所述第一旋转叶片与第二旋转叶片安装在旋转杆上，所述第二旋转叶片置于第一旋转叶片的底部，所述马达用于驱动旋转杆，所述第一旋转叶片靠近轴端的部位为平片结构，远离轴端的为反螺旋斜式叶片，第二旋转叶片为多叶片式螺旋结构，所述导流板固定在容器内壁，且与第二旋转叶片螺旋方向一致的方向至下而上的方向螺旋。
2.根据权利要求1所述的一种控制微藻培养循环的搅拌系统，其特征在于：所述控制系统包括控制器和显示屏，所述控制器用于控制马达，所述显示屏用于呈现马达的工作状态。
3.根据权利要求2所述的一种控制微藻培养循环的搅拌系统，其特征在于：所述马达与顶盖之间设有水平及固定环，所述水平及固定环上设有旋转杆配合的固定孔。
4.根据权利要求3所述的一种控制微藻培养循环的搅拌系统，其特征在于：所述水平及固定环与顶盖之间设有防水圈。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种控制微藻培养循环的搅拌系统，其特征在于：所述容器呈方形设置，且为开口朝上的壳体，所述容器的底部由四个梯形拼接而成，并且所述底部由边侧向中部凹陷。
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